какой метод класса возвращает новый созданный объект
Магия в Python — создаём объект с магическими методами (ч. 1)
Добрый день, уважаемые читатели. Python всегда славился своим удобством по отношению к пользователю, это не для кого не секрет.
Лично мне всегда нравились «магические» методы — если по простому, то это методы, которые вызываются неявно во время вызова функций или выполнения различных операций.
В этой статье мы создадим класса n-мерного вектора, который будет использовать магические методы, которые согласуются с логикой операций над векторами.
Инициализация
В описании ValueError указано троеточие лишь из-за того, что полное описание ошибки не влезет в блок кода. В конце статьи будет оставлена ссылка на исходник, где будет присутствовать полное описание ошибок.
Такое объявление конструктора класса даёт нам возможность создать экземпляр класса двумя способами:
Использование встроенных функций
Протестируем эту возможность:
Чтобы протестировать эти методы, воспользуемся функцией print() и интерпретатором Python.
Математические магические методы
Концепция перегрузки операторов одинакова, потому я предоставляю список различных методов и соответствующих операций:
Это далеко не все магические методы, связанные с математическими операциями, однако этого нам на данный вполне достаточно. Ниже вы можете видеть реализацию всех этих методов:
Обратные операции
Реализуем все эти методы в нашем классе:
Теперь протестируем выполнение математических операций с нашим вектором
.
Если тестировать все операции, то статья выйдет слишком большой, но главную суть вы уловили.
Магические методы какЛогические операции
В Python есть три логические операции — И, ИЛИ, XOR.
Протестируем логические операции с нашим вектором:
Заключение
Сегодня мы разобрали множество магических методов, однако это далеко не всё. В ближайшее время выйдет продолжение этой статьи, где будут рассмотрены другие методы, а также альтернативные конструкторы. Также мы добавим функционал, свойственный вектору — к примеру, скалярное произведение с другим вектором.
Ссылка на код класса из статьи вы можете найти здесь.
На этом статья заканчивается. Если вы заинтересованы в математическом анализе, советую прочитать «Производная. Базовые определения и термины«.
А также подписывайтесь на группу ВКонтакте, Telegram и YouTube-канал. Там еще больше полезного и интересного для программистов.
Класс и объект в Python
Объектно-ориентированное программирование в Python
Python — это процедурно-ориентированный и одновременно объектно-ориентированный язык программирования.
Процедурно-ориентированный
«Процедурно-ориентированный» подразумевает наличие функций. Программист может создавать функции, которые затем используются в сторонних скриптах.
Объектно-ориентированный
«Объектно-ориентированный» подразумевает наличие классов. Есть возможность создавать классы, представляющие собой прототипы для будущих объектов.
Создание класса в Python
Синтаксис для написания нового класса:
Атрибут:
Атрибут — это элемент класса. Например, у прямоугольника таких 2: ширина ( width ) и высота ( height ).
Метод:
Конструктор:
Создание объекта с помощью класса Rectangle:
Что происходит при создании объекта с помощью класса?
При создании объекта класса Rectangle запускается конструктор выбранного класса, и атрибутам нового объекта передаются значения аргументов. Как на этом изображении:
Конструктор с аргументами по умолчанию
В других языках программирования конструкторов может быть несколько. В Python — только один. Но этот язык разрешает задавать значение по умолчанию.
Все требуемые аргументы нужно указывать до аргументов со значениями по умолчанию.
Сравнение объектов
В Python объект, созданный с помощью конструктора, занимает реальное место в памяти. Это значит, что у него есть точный адрес.
Атрибуты
В Python есть два похожих понятия, которые на самом деле отличаются:
Стоит разобрать на практике:
Атрибут
Объекты, созданные одним и тем же классом, будут занимать разные места в памяти, а их атрибуты с «одинаковыми именами» — ссылаться на разные адреса. Например:
Атрибуты функции
Обычно получать доступ к атрибутам объекта можно с помощью оператора «точка» (например, player1.name ). Но Python умеет делать это и с помощью функции.
| Функция | Описание |
|---|---|
| getattr (obj, name[,default]) | Возвращает значение атрибута или значение по умолчанию, если первое не было указано |
| hasattr (obj, name) | Проверяет атрибут объекта — был ли он передан аргументом «name» |
| setattr (obj, name, value) | Задает значение атрибута. Если атрибута не существует, создает его |
| delattr (obj, name) | Удаляет атрибут |
Встроенные атрибуты класса
Объекты класса — дочерние элементы по отношению к атрибутам самого языка Python. Таким образом они заимствуют некоторые атрибуты:
Переменные класса
Переменные класса в Python — это то же самое, что Field в других языках, таких как Java или С#. Получить к ним доступ можно только с помощью имени класса или объекта.
Для получения доступа к переменной класса лучше все-таки использовать имя класса, а не объект. Это поможет не путать «переменную класса» и атрибуты.
У каждой переменной класса есть свой адрес в памяти. И он доступен всем объектам класса. 
Составляющие класса или объекта
Метод объекта/экземпляра класса в Python.
Обычно метод вызывается сразу после его привязки:
При ссылке на атрибут экземпляра, не являющийся атрибутом данных, выполняется поиск экземпляра класса. Если имя обозначает допустимый атрибут класса, который является объектом функции, объект метода создается путем упаковки указателей объекта экземпляра и объекта функции, только что найденных вместе в абстрактном объекте: это объект метода. Когда объект метода вызывается со списком аргументов, новый список аргументов создается из экземпляра класса и списка аргументов этого класса, а объект функции вызывается с этим новым списком аргументов.
Любой функциональный объект, являющийся атрибутом класса, определяет метод для экземпляров этого класса. Нет необходимости в том, чтобы определение функции было текстуально заключено в определение класса: присвоение объекта функции локальной переменной в классе также нормально.
Методы могут вызывать другие методы, используя атрибуты метода собственного аргумента:
Методы могут ссылаться на глобальные имена так же, как обычные функции. Глобальной областью видимости, связанной с методом, является модуль, содержащий его определение. Класс никогда не используется в качестве глобальной области видимости. Хотя редко встречаются веские причины для использования глобальных данных в методе, существует много законных вариантов использования глобальной области видимости. Функции и модули, импортированные в глобальную область, могут использоваться методами, а также функциями и классами, определенными в нем. Обычно класс, содержащий метод, сам определяется в этой глобальной области видимости.
Поддержка получения произвольных атрибутов методами.
Что такое метод класса в Python и зачем нужен.
Сразу начнем с примера простого класса, который содержит обычный метод и метод класса:
Как работают методы класса в Python?
MyClass() настроен таким образом, что реализация каждого метода возвращает кортеж для отслеживания, что происходит, и к каким частям класса или объекта метод может получить доступ.
Вот что происходит, когда мы вызываем метод экземпляра:
Попробуем вызвать метод класса:
Для чего нужны методы класса в Python?
Следующие примеры кода должны сделать понимание метода класса более ясным. Далее рассмотрим пример класса, имеющего дело с информацией о дате (это будет шаблон):
Этот класс, очевидно, можно использовать для хранения информации об определенных датах, без информации о часовом поясе (предположим, что все даты представлены в формате UTC).
Например есть несколько задач, которые можно решить при помощи будущих методов этого класса, не только определенного для примера метода, банального перевода числовых значений в формат строки с датой для баз данных.
Итак, что для этого необходимо сделать:
Это будет выглядеть так:
Создадим еще один «конструктор».
Более подробно о перегрузке смотрите в материале «Перегрузка методов в Python».
Рассмотрим приведенную выше реализацию чтобы понять, какие преимущества здесь есть:
Используя методы класса, можно добавить столько альтернативных конструкторов, сколько необходимо. Такое поведение может сделать интерфейс создаваемых классов самодокументированным (до определенной степени конечно) и упростить их использование.
Python: статические методы, методы класса и экземпляра класса
Aug 1, 2019 · 4 min read
Согласно модели данных Python, язык предлагает три вида методов: статические, класса и экземпляра класса. Давайте посмотрим, что же происходит за кулисами каждого из видов методов. Понимание принципов их работы поможет в создании красивого и эффективного кода. Начнём с самого простого примера, в котором демонстрируются все три вида методов.
Методы экземпляра класса
Это наиболее часто используемый вид методов. Методы экземпляра класса принимают объект класса как первый аргумент, который принято называть self и который указывает на сам экземпляр. Количество параметров метода не ограничено.
Встроенный пример метода экземпляра — str.upper() :
Методы класса
Методы класса привязаны к самому классу, а не его экземпляру. Они могут менять состояние класса, что отразится на всех объектах этого класса, но не могут менять конкретный объект.
Встроенный пример метода класса — dict.fromkeys() — возвращает новый словарь с переданными элементами в качестве ключей.
Статические методы
Их можно воспринимать как методы, которые “не знают, к какому классу относятся”.
Таким образом, статические методы прикреплены к классу лишь для удобства и не могут менять состояние ни класса, ни его экземпляра.
С теорией достаточно. Давайте разберёмся с работой методов, создав объект нашего класса и вызвав поочерёдно каждый из методов: instancemethod, classmethod and staticmethod.
Теперь давайте вызовем метод класса:
Мы видим, что метод класса classmethod() имеет доступ к самому классу ToyClass, но не к его конкретному экземпляру объекта. Запомните, в Python всё является объектом. Класс тоже объект, который мы можем передать функции в качестве аргумента.
Заметьте, что self и cls — не обязательные названия и эти параметры можно называть иначе.
Это лишь общепринятые обозначения, которым следуют все. Тем не менее они должны находиться первыми в списке параметров.
Вызовем статический метод:
Да, это может вас удивить, но статические методы можно вызывать через объект класса. Вызов через точку нужен лишь для удобства. На самом же деле в случае статического метода никакие аргументы ( self или cls ) методу не передаются.
То есть статические методы не могут получить доступ к параметрам класса или объекта. Они работают только с теми данными, которые им передаются в качестве аргументов.
Теперь давайте вызовем те же самые методы, но на самом классе.
Метод класса и статический метод работают, как нужно. Однако вызов метода экземпляра класса выдаёт TypeError, так как метод не может получить на вход экземпляр класса.
Теперь, когда вы знаете разницу между тремя видами методов, давайте рассмотрим реальный пример для понимания того, когда и какой метод стоит использовать. Пример взят отсюда.
Когда использовать каждый из методов?
Выбор того, какой из методов использовать, может показаться достаточно сложным. Тем не менее с опытом этот выбор делать гораздо проще.
Чаще всего метод класса используется тогда, когда нужен генерирующий метод, возвращающий объект класса. Как видим, метод класса from_birth_year используется для создания объекта класса Person по году рождения, а не возрасту.
Статические методы в основном используются как вспомогательные функции и работают с данными, которые им передаются.